JP2019042873A - テレスコピックカバー - Google Patents

Abstract

【課題】 開閉時に、カバー体間の引っ掛かりが外れたり、衝撃によりカバー体が変形したりすることを防止したテレスコピックカバーを提供する。【解決手段】 最外側カバー体2の前後移動に伴って中間カバー体3,4を順次前後移動させる開閉機構8は、最外側カバー体2の前端部から後方にのびる連結部11に下端部が旋回可能に取り付けられかつ直立状態となるように付勢された最外側カバー体用旋回体12と、各中間カバー体3,4に上端部が旋回可能にそれぞれ取り付けられかつ直立状態となるように付勢された中間カバー体用旋回体13,14とを有している。最外側カバー体用旋回体12が前方に移動する際には、最外側カバー体用旋回体12が後側に旋回し、最外側カバー体用旋回体12が後方に移動する際には、各中間カバー体用旋回体13,14が後側に旋回するようになされている。【選択図】 図４

Description

この発明は、工作機械の摺動面、ボールねじ、転がりガイド等を切粉や切削水から保護するテレスコピックカバーに関する。

工作機械では、ボールねじ、転がりガイド、摺動面を切粉や切削液から保護するためにカバー体が設けられている。例えば、テレスコピックカバー（特許文献１）や巻き取り式のエプロンカバー（特許文献２）、ジャバラ式のカバー（特許文献３）、またそれらを組み合わせたもの（特許文献４）がある。これらのカバーは、テーブルやコラムなど移動体のストローク全範囲に設ける必要があるため、軸動作に追従して自在に伸縮することが求められる。

この中で、複数枚のカバー体を相対移動可能に重ね合わせられて構成され、重ね合わせ部に内部への切粉や切削液などの異物の侵入を防ぐためにワイパーが設けられたテレスコピックカバーは、強度や耐クーラント性の観点から採用されることが多い。

複数枚重なっているテレスコピックカバーの両端は、両端とも移動体に取り付けられる場合と、片端は移動体、もう一方は固定体に取り付けられる場合とがある。中間のカバー体は、それぞれが内側に入り込むカバー体に乗ることと、各カバー体にベッドの水平面に直立する支えを設けることとで自重が支えられている。各カバー体１枚１枚を動かすためにはパンタグラフが使用されたり、カバー体同士が引っ掛かる構造となったりしている。

カバー体同士が引っ掛かる構造のテレスコピックカバーでは、重なり合うカバー体の外側には、内側向きに凸の前側突起があり、内側のカバー体には、背板がカバー体上面より突き出すことで形成された外側向きに凸の後側突起がある。そして、外側のカバー体が引っ張られて動き始め、突起同士が引っ掛かると内側のカバー体が一緒に引っ張られる仕組みとなっている。

特開２００６−３０５６７８号公報 登実第３１０８８１２号公報 特開２００９−１２５８６９号公報 登実第３０６３０３３号公報

テレスコピックカバーが閉じているときは、外側のカバー体と内側に入り込んでいるカバー体の重なり合っている面積が大きいため安定している。しかしながら、開くと重なりあっている面積が小さくなり、カバー体の支えは一端にしかないため他端が沈み込むなどガイド性が悪化する。また、ワイパーなどの接触部のあたりが強くなるなど摺動抵抗に変化が生じ、動作が不安定になる。

カバー体同士が引っ掛かることで連結されるテレスコピックカバーにおいては、閉じている状態から開いていくとき、基本的には移動体に固定されている最外側のカバー体から順に開いていく。開いた状態はカバー体同士の重なる面積が小さくなり不安定な状態であるため、その状態で他の複数枚のカバー体を引っ張ると引っ掛かりが外れたり、衝撃により変形する可能性がある。

この発明の目的は、カバー体同士が引っ掛かることで連結されるテレスコピックカバーの開閉時に、カバー体間の引っ掛かりが外れたり、衝撃によりカバー体が変形したりすることを防止したテレスコピックカバーを提供することにある。

この発明によるテレスコピックカバーは、前後に移動する移動体に取り付けられる最外側カバー体と、固定体またはもう一方の移動体に取り付けられる最内側カバー体と、最外側カバー体と最内側カバー体との間に配置される中間カバー体と、最外側カバー体の前後移動に伴って中間カバー体を順次前後移動させる開閉機構とを備えており、開閉機構は、テレスコピックカバーが開く際に、前方に移動するカバー体の後側に設けられた後側突起がその内側にあるカバー体の前側に設けられた前側突起に引っ掛かることで、両カバー体が一体で移動するようになされているテレスコピックカバーにおいて、開閉機構は、最外側カバー体の前端部から後方にのびる連結部に下端部が旋回可能に取り付けられかつ直立状態となるように付勢された最外側カバー体用旋回体と、各中間カバー体に上端部が旋回可能にそれぞれ取り付けられかつ直立状態となるように付勢された中間カバー体用旋回体とをさらに有しており、最外側カバー体用旋回体の上端部と各中間カバー体用旋回体の下端部とが前後に対向するようになされているとともに、テレスコピックカバーが完全に閉じた状態において、最外側カバー体用旋回体が最も内側にある中間カバー体用旋回体の後側に位置するように連結部の前後長さが設定されており、最外側カバー体用旋回体が前方に移動する際には、最外側カバー体用旋回体の上端部が各中間カバー体用旋回体の下端部に後側から当接して、最外側カバー体用旋回体が後側に旋回し、最外側カバー体用旋回体が後方に移動する際には、最外側カバー体用旋回体の上端部が各中間カバー体用旋回体の下端部に前側から当接して、各中間カバー体用旋回体が後側に旋回するようになされていることを特徴とするものである。

この発明のテレスコピックカバーによると、カバー体同士が重なり合った状態で移動することができるため、姿勢が安定し、カバー体間の引っ掛かりが外れるなどの破損が生じにくくなる。最外側カバー体は、端面が移動体に固定されているため動作は比較的安定しており、最後に１枚で開いても姿勢が不安定になることはない。したがって、カバー体間の引っ掛かりが外れたり、衝撃によりカバー体が変形したりすることが防止される。

最外側カバー体に、そのすぐ内側の中間カバー体との間の摺動抵抗を測定する摺動抵抗測定装置が設けられていることがある。摺動抵抗の閾値を設定しておき、閾値を超えた場合にアラームを発することが好ましい。

こうすることで、機械管理者が摺動抵抗の増加状況を判断し、交換のタイミングや清掃のタイミングを判断することができる。

この発明のテレスコピックカバーによれば、テレスコピックカバーが開くときに、最外側カバー体とその内側の中間カバー体とが重なりあった状態で開いていくため、テレスコピックカバーが開いていく途中における姿勢が安定し、カバー体間の引っ掛かりが外れたり、衝撃によりカバー体が変形したりするなどの破損が生じにくくなる。

図１は、この発明が適用される工作機械のテレスコピックカバーの１例を示す斜視図で、（ａ）はテレスコピックカバーが完全に閉じた状態を示し、（ｂ）はテレスコピックカバーが完全に開いた状態を示している。 図２は、テレスコピックカバーの開閉機構を模式的に示す図で、一方の側壁を取り除いたテレスコピックカバーの側面図であり、（ａ）はテレスコピックカバーが完全に閉じた状態を示し、（ｂ）はテレスコピックカバーが完全に開いた状態を示している。 図３は、テレスコピックカバーの開閉機構における旋回体の動作を模式的に示す図で、（ａ）はテレスコピックカバーが開いていく際の状態を示し、（ｂ）はテレスコピックカバーが閉じていく際の状態を示している。 図４は、図２（ａ）に示す状態からテレスコピックカバーが開いていく過程を模式的に示す図である。 図５は、図２（ｂ）に示す状態からテレスコピックカバーが閉じていく過程を模式的に示す図である。

以下、図１から図５までを参照して、この発明のテレスコピックカバーの実施形態について説明する。以下の説明において、テレスコピックカバーの伸長する方向（各図の左）を前、テレスコピックカバーの収縮する方向（各図の右）を後というものとする。また、図の上下を上下といい、前後および上下に直交する方向を左右というものとする。

テレスコピックカバー(1)は、図１に示すよう、相対的に前後移動しうるように組み合わされた複数（図示は４枚）のカバー体(2)(3)(4)(5)を有しており、これらのカバー体(2)(3)(4)(5)の相対的移動によりテレスコピックカバー(1)全体が前後方向に伸縮（開閉）するようになっている。図１（ａ）がテレスコピックカバー(1)が完全に閉じた状態を示し、図１（ｂ）がテレスコピックカバー(1)が完全に開いた状態を示している。

カバー体(2)(3)(4)(5)は、前後方向（伸縮方向）から見て、逆Ｕ字状で、最も大きい最外側カバー体(2)の後側にこれより小さい中間カバー体（外側中間カバー体(3)および内側中間カバー体(4)）が順に重なって配置されて、最も小さい内側カバー体(5)までの四段構造となっている。テレスコピックカバー(1)は、いずれか一方の端が移動体に固定され、他方の端が固定体または別の移動体に固定されるが、以下では、最外側カバー体(2)が移動体(6)に固定され、最内側カバー体(5)が固定体(7)に固定され、最外側カバー体(2)および中間カバー体(3)(4)が可動カバー体とされる場合について説明する。

可動カバー体である最外側カバー体(2)および中間カバー体(3)(4)の移動は、旋回体(12)(13)(14)を有する開閉機構(8)によって行われている。

開閉機構(8)の詳細を図２に模式的に示す。図２（ａ）がテレスコピックカバー(1)が完全に閉じた状態を示し、図２（ｂ）がテレスコピックカバー(1)が完全に開いた状態を示している。

各カバー体(2)(3)(4)(5)の前端部には、背板(2a)(3a)(4a)(5a)が形成されている。また、可動カバー体である最外側カバー体(2)および中間カバー体(3)(4)の上端部の後側には、後側突起(15)(16)(17)が設けられている。各カバー体(2)(3)(4)(5)の背板(2a)(3a)(4a)(5a)は、その上端部が各カバー体(2)(3)(4)(5)の上面よりも突出するようになされており、この背板(2a)(3a)(4a)(5a)の上端部は、後側突起(15)(16)(17)に対向していて、前側突起を形成している。最外側カバー体(2)が外側中間カバー体(3)に対して前方に移動すると、最外側カバー体(2)の後側突起(15)が外側中間カバー体(3)の背板(3a)に引っ掛かり、外側中間カバー体(3)が内側中間カバー体(4)に対して前方に移動すると、外側中間カバー体(3)の後側突起(16)が内側中間カバー体(4)の背板(4a)に引っ掛かり、内側中間カバー体(4)が最内側カバー体(5)に対して前方に移動すると、内側中間カバー体(4)の後側突起(17)が最内側カバー体(5)の背板(5a)に引っ掛かる。

前側突起となる背板(2a)(3a)(4a)(5a)と後側突起(15)(16)(17)とが引っ掛かる構成は従来からあるもので、この実施形態の開閉機構(8)は、Ｌ字状の連結部(11)を介して最外側カバー体(2)の背板(2a)に設けられた最外側カバー体用旋回体(12)と、外側中間カバー体(3)の背板(3a)の下端部に下方にのびるように設けられた外側中間カバー体用旋回体(13)と、内側中間カバー体(4)の背板(4a)の下端部に下方にのびるように設けられた内側中間カバー体用旋回体(14)とをさらに有している構成とされている。連結部(11)および各旋回体(12)(13)(14)は、各カバー体(2)(3)(4)の左右縁部に設けられている。

連結部(11)は、最外側カバー体(2)の背板(2a)の下端から下方にのびる垂直部(11a)と、垂直部(11a)の下端部から後方にのびる水平部(11b)とからなり、最外側カバー体用旋回体(12)は、水平部(11b)の後端部から上方にのびるように設けられている。水平部(11b)は、テレスコピックカバー(1)が閉じた状態において、最外側カバー体用旋回体(12)が内側中間カバー体用旋回体(14)の後側に位置するように、その前後長さが設定されている。

内側中間カバー体用旋回体(14)の下端は、外側中間カバー体用旋回体(13)の下端よりも、若干上方にあり、最外側カバー体用旋回体(12)の上端は、内側中間カバー体用旋回体(14)の下端よりも若干上方にある。

各旋回体(12)(13)(14)は、旋回軸(12a)(13a)(14a)に旋回可能に支持されており、一方向のみに旋回可能とされるとともに、直立状態となるように付勢されている。付勢は、例えばカバー体(2)(3)(4)に取り付けたばねによって行うことができ、各旋回体(12)(13)(14)が所定値以上の力が作用しない際には直立状態を維持し、所定値を超える力が作用した際に旋回するように、ばねの弾性力が設定される。

最外側カバー体(2)の移動に伴う旋回体(12)(13)(14)の挙動を図３を参照して説明する。

図３（ａ）において、内側中間カバー体用旋回体(14)の下端部と最外側カバー体用旋回体(12)の上端部とが、最外側カバー体用旋回体(12)が後側に位置した状態で当接している。そして、この状態から、最外側カバー体用旋回体(12)が前方（図の左方）に移動しようとしている。

ここで、内側中間カバー体用旋回体(14)および最外側カバー体用旋回体(12)は、いずれも前側（カバー体(2)(4)の背板(2a)(4a)に近づく方向）には旋回不可能で、後側（カバー体(2)(4)の背板(2a)(4a)から離れる方向）にのみ旋回可能であり、所定値以上の負荷が掛かった際に、後側に旋回するようになされている。

このため、図３（ａ）の状態で、最外側カバー体用旋回体(12)が前方に移動して、白抜きの矢印の方向に所定値以上の力を受けた際、内側中間カバー体用旋回体(14)は旋回できず、最外側カバー体用旋回体(12)が後側に旋回する。これにより、最外側カバー体用旋回体(12)は、旋回することで内側中間カバー体用旋回体(14)の下端の下側を通過することができ、前方に移動することができる。

図３（ｂ）において、内側中間カバー体用旋回体(14)の下端部と最外側カバー体用旋回体(12)の上端部とが、最外側カバー体用旋回体(12)が前側に位置した状態で当接している。そして、この状態から、最外側カバー体用旋回体(12)が後方（図の右方）に移動しようとしている。

内側中間カバー体用旋回体(14)および最外側カバー体用旋回体(12)は、いずれも後側にのみ旋回できることから、図３（ｂ）の状態で、最外側カバー体用旋回体(12)が前方に移動して、白抜きの矢印の方向に所定値以上の力を受けた際、最外側カバー体用旋回体(12)は、旋回できず、内側中間カバー体用旋回体(14)が後側に旋回する。これにより、最外側カバー体用旋回体(12)は、内側中間カバー体用旋回体(14)の下端部を押しのけるようにして、その下側を通過することができ、後方に移動することができる。

外側中間カバー体用旋回体(13)は、内側中間カバー体用旋回体(14)と同じように旋回するようになされている。

図４に、この実施形態のテレスコピックカバー(1)が開いていく際のステップを示し、図５に、この実施形態のテレスコピックカバー(1)が閉じていく際のステップを示す。

図４において、図４（ａ）は、図２（ａ）と同じ状態で、テレスコピックカバー(1)が完全に閉じた状態を示している。最外側カバー体用旋回体(12)が内側中間カバー体用旋回体(14)に後側から対向しているが、両者間に負荷は掛かっていない。

この状態で、図４（ｂ）に示すように、最外側カバー体(2)が矢印で示す前方に移動すると、最外側カバー体用旋回体(12)には、中間カバー体(3)(4)を前方に押す分の負荷がかかる。最外側カバー体用旋回体(12)は、所定値以上の負荷が掛かった際に後側に旋回するようになされているが、所定値は、中間カバー体(3)(4)を前方に押す分の負荷よりも大きい値とされており、この時点では最外側カバー体用旋回体(12)は後側には旋回しない。したがって、最外側カバー体(2)の前方への移動に伴って、最外側および２つの中間カバー体(2)(3)(4)が一体で移動し、最内側カバー体(5)に対して開いていく。

そして、図４（ｃ）に示すように、内側中間カバー体(4)の後側突起(17)が最内側カバー体(5)の背板(5a)に当接すると、それ以上、内側中間カバー体(4)が前進できなくなり、この状態で、最外側カバー体(2)がさらに前方に移動することで、最外側カバー体用旋回体(12)にかかる負荷が大きくなり、所定値以上の負荷が掛かることで、最外側カバー体用旋回体(12)が矢印で示すように後側に旋回を始める。

最外側カバー体用旋回体(12)は、図４（ｄ）に示すように、最外側カバー体(2)の前方への移動に伴って、徐々に倒れていき、その最上位置が内側中間カバー体用旋回体(14)の最下位置に等しくなって、内側中間カバー体用旋回体(14)の下端の下側を通過する。

内側中間カバー体用旋回体(14)の下側を通過した最外側カバー体用旋回体(12)は、図４（ｅ）に示すように、直立状態に復帰し、外側中間カバー体用旋回体(13)に後側から当接する。

この後、さらに、最外側カバー体(2)が前方に移動すると、図４（ｆ）に示すように、内側中間カバー体(4)は移動せずに、外側中間カバー体(3)が最外側カバー体(2)と一体で移動する。図４（ｆ）に示すように、外側中間カバー体(3)の後側突起(16)が内側中間カバー体(4)の背板(4a)に当接すると、それ以上、外側中間カバー体(3)が前方に移動できなくなる。

この後、さらに、最外側カバー体(2)が前方に移動すると、最外側カバー体用旋回体(12)が外側中間カバー体用旋回体(13)に対して図４（ｃ）および（ｄ）に示しているのと同じ動きをして、図４（ｇ）に示すように、最外側カバー体(2)の後側突起(15)が外側中間カバー体(3)の背板(3a)に当接する完全に開いた状態に到達する。

旋回体(12)(13)(14)を有していないテレスコピックカバーの場合、最外側カバー体(2)が前方に移動した際、最外側カバー体(2)に設けられている後側突起(15)が外側中間カバー体(3)の背板(3a)に引っ掛かることで、両カバー体(2)(3)が一体で移動することになるが、最外側カバー体(2)と外側中間カバー体(3)とは重なっていない状態であり、姿勢が不安定になるという問題がある。

これに対し、図４に示したテレスコピックカバー(1)では、最外側カバー体(2)とその内側の外側中間カバー体(3)とが重なりあった状態で開いていくため、テレスコピックカバー(1)が開いていく途中における姿勢が安定し、カバー体(2)(3)(4)間の引っ掛かりが外れたり、衝撃によりカバー体(2)(3)(4)が変形したりするなどの破損が生じにくくなる。

図５において、図５（ａ）は、図２（ｂ）と同じ状態で、テレスコピックカバー(1)が完全に開いた状態を示している。最外側カバー体(2)の後側突起(15)が外側中間カバー体(3)の背板(3a)に当接し、最外側カバー体用旋回体(12)は、外側中間カバー体用旋回体(13)よりも前側の離れた位置にある。

この状態で、図５（ｂ）に示すように、最外側カバー体(2)が矢印で示す後方に移動すると、最外側カバー体用旋回体(12)が外側中間カバー体用旋回体(13)に前側から当接する。

最外側カバー体用旋回体(12)が前側には旋回できないで、外側中間カバー体用旋回体(13)が後側に旋回できることから、図５（ｃ）に示すように、最外側カバー体(2)の後方への移動に伴って、外側中間カバー体用旋回体(13)が後側に旋回する。これにより、最外側カバー体(2)の後方への移動が阻害されることはない。

最外側カバー体(2)の後方への移動に伴い、図５（ｄ）に示すように、外側中間カバー体用旋回体(13)は、徐々に倒れていき、その最下位置が内側中間カバー体用旋回体(14)の最上位置に等しくなった状態で、最外側カバー体用旋回体(12)の上側を通過する。

これにより、内側中間カバー体用旋回体(14)は、図５（ｅ）に示すように、直立状態に復帰する。

この後、さらに、最外側カバー体(2)が後方に移動すると、図５（ｆ）に示すように、最外側カバー体用旋回体(12)が内側中間カバー体用旋回体(14)に前側から当接する。

この後、さらに、最外側カバー体(2)が後方に移動すると、内側中間カバー体用旋回体(14)が図５（ｃ）および（ｄ）に示しているのと同じ動きをして、図５（ｇ）に示す完全に閉じた状態に到達する。

こうして、旋回体(12)(13)(14)同士が干渉することなく、テレスコピックカバー(1)を閉じることができる。

なお、図示省略しているが、開閉機構(8)以外の構成については、例えば、重ね合わせ部に内部への切粉や切削液などの異物の侵入を防ぐためにワイパーを設けるなど、従来のテレスコピックカバーで使用されているものを適宜使用することができる。

好ましくは、最外側カバー体(2)に、そのすぐ内側の外側中間カバー体(3)との間の摺動抵抗を測定する摺動抵抗測定装置が設けられる。

摺動抵抗測定装置は、例えば、ロードセルやひずみゲージを使用するものとされ、切粉や摩耗の影響による摺動抵抗の変化を計測し、ＮＣ装置上で演算する。これにより、摺動抵抗の増加状況が分かる。上記の開閉機構(8)が採用されていることで、各カバー体(2)(3)(4)ごとの摺動抵抗を測定することができる。

こうすることで、機械管理者が摺動抵抗の増加状況を判断し、交換のタイミングや清掃のタイミングを判断することができる。また、閾値を設定しておき、閾値を超えた場合にアラームを発することができる。

(1)：テレスコピックカバー
(2)：最外側カバー体
(3)：外側中間カバー体
(3a)：背板（前側突起）
(4)：内側中間カバー体
(4a)：背板（前側突起）
(5)：最内側カバー体
(5a)：背板（前側突起）
(6)：移動体
(7)：固定体
(8)：開閉機構
(11)：連結部
(12)：最外側カバー体用旋回体
(13)：外側中間カバー体用旋回体
(14)：内側中間カバー体用旋回体
(15)：後側突起
(16)：後側突起
(17)：後側突起

Claims (2)

1. 前後に移動する移動体に取り付けられる最外側カバー体と、固定体またはもう一方の移動体に取り付けられる最内側カバー体と、最外側カバー体と最内側カバー体との間に配置される中間カバー体と、最外側カバー体の前後移動に伴って中間カバー体を順次前後移動させる開閉機構とを備えており、開閉機構は、テレスコピックカバーが開く際に、前方に移動するカバー体の後側に設けられた後側突起がその内側にあるカバー体の前側に設けられた前側突起に引っ掛かることで、両カバー体が一体で移動するようになされているテレスコピックカバーにおいて、
   開閉機構は、最外側カバー体の前端部から後方にのびる連結部に下端部が旋回可能に取り付けられかつ直立状態となるように付勢された最外側カバー体用旋回体と、各中間カバー体に上端部が旋回可能にそれぞれ取り付けられかつ直立状態となるように付勢された中間カバー体用旋回体とをさらに有しており、
   最外側カバー体用旋回体の上端部と各中間カバー体用旋回体の下端部とが前後に対向するようになされているとともに、テレスコピックカバーが完全に閉じた状態において、最外側カバー体用旋回体が最も内側にある中間カバー体用旋回体の後側に位置するように連結部の前後長さが設定されており、
   最外側カバー体用旋回体が前方に移動する際には、最外側カバー体用旋回体の上端部が各中間カバー体用旋回体の下端部に後側から当接して、最外側カバー体用旋回体が後側に旋回し、最外側カバー体用旋回体が後方に移動する際には、最外側カバー体用旋回体の上端部が各中間カバー体用旋回体の下端部に前側から当接して、各中間カバー体用旋回体が後側に旋回するようになされていることを特徴とするテレスコピックカバー。
2. 最外側カバー体に、そのすぐ内側の中間カバー体との間の摺動抵抗を測定する摺動抵抗測定装置が設けられている請求項１のテレスコピックカバー。

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